新工科背景下学生工程实践和创新能力培养路径探索
——以食品类专业为例
2024-04-13应浩钱婉婷王敬涵杜密英
应浩,钱婉婷,王敬涵 ,杜密英
1.桂林旅游学院酒店管理学院(桂林 541006);2.桂林旅游学院食品与健康学院(桂林 541006)
新工科教育是国家层面创新人才培养机制,实现高等教育内涵式发展的重要战略举措,其初心和使命是建设工程教育强国、支撑民族伟大复兴[1]。自2016年“新工科”概念提出以来,新工科教育历经“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等阶段,使高等工程教育获得了长足发展。当前,对于工科优势高校、综合性大学、地方高校等的新工科教育研究和实践较多[2-5],在新工科人才培养上形成了一些共性[6-8]:教育理念由传统学术本位转向满足社会和产业需求;培养目标突破传统学术研究型人才束缚,更加重视复合型、创新性、应用型人才培养;教育内容由知识逻辑主导和注重理论知识传授转向遵循产业逻辑和重视学生能力培养;培养途径突破传统学校单一主体和封闭环境,强化多主体协同和跨界整合。其中,提升工科专业学生工程实践和创新能力则是高等工程教育的核心内容[9-10]。这些研究对促进我国新工科教育的高质量发展具有重要意义。而行业高校和新升本科院校也是食品专业人才培养的生力军和新生力量,这些高校如何结合现阶段国际产业竞争加剧、我国经济高质量发展和食品产业转型升级需求[11],探索培养具有行业和地方特色、适应食品产业未来发展需要的高素质工程科技人才的合适路径还需深入研究。文章以桂林旅游学院(2015年升本)为例,探讨了新工科背景下食品类专业(烹饪与营养教育专业2017年、食品质量与安全专业2018年开始招生)学生工程实践和创新能力培养的路径,以期为同类高校的新工科专业人才培养提供参考和启发。
1 学生工程实践和创新能力培养理念与思路
在大食物观和健康中国战略指引下,结合学校旅游特色,依托食品科学学科,坚持服务地方经济社会、食品行业和大健康产业发展的定位,深入贯彻“厚基础,强实践,学做贯通”的培养理念,主动适应社会变化,通过“一中心两协同五配合”的培养机制强化学生工程实践和创新能力培养(图1),即以学生工程实践和创新能力培养为中心,学生能力培养的软、硬条件和改进优化措施相互协同,学生能力培养的导向、保障、保证、支撑和依托等五个维度相互配合,共同提升学生的工程实践和创新能力。
图1 学生工程实践和创新能力培养机制
2 学生工程实践和创新能力培养路径与成效
2.1 以立德树人为引领,通过“三化举措”加强课程思政建设,使学生工程实践和创新能力培养有明确导向
课程思政在“新工科”人才培养体系中发挥着引领作用[12]。食品专业充分发挥课程整体育人功能,通过“三化举措”,使教书与育人一体化。
2.1.1 课程思政教育内容和目标明确化
制订系统的课程思政教学计划,着重将家国情怀、责任与担当、做人做事的基本道理等思政元素贯穿于各课程教学中,引导学生树立正确的“三观”,培养学生积极向上的学习、工作和生活态度及良好的思想品德和行为规范。同时注重突出专业课程思政育人特色,如发挥广西少数民族众多,民族传统与地方特色饮食文化资源丰富的优势,使优秀传统饮食文化知识进专业、入课程,培养学生文化自信、民族团结意识和创新精神。
2.1.2 课程思政教育形式多样化
①广泛采用案例分析、小组讨论、课堂演示等教学方法,引导学生积极参与课程思政教学活动,增强人文素养和社会责任感。②采用显性引导与隐性渗入相结合的方法。如持续开展“大师讲堂”“明理课堂”“名师公开课”等活动,聘请烹饪大师、广西工匠、劳模等为学生授课、讲座,使学生从入校到毕业一直受到工匠、大师精神熏陶,在言传身教中影响学生,使学生未来“食途清朗”“厨道光明”。③开展体验式、互动式、研讨式等思政教育活动,吸引学生深度参与,全面提高思想政治素质。
2.1.3 课程思政教育评价和反馈机制多元化
明确将思政要求作为学生学业成绩组成部分,使课程思政评价目标、内容、方式、主体等和反馈渠道、形式等多元化,对学生的思政表现进行准确评价,对课程思政教学质量和效果及时监测评估,并持续改进。
课程思政建设与专业建设的同向同行,不仅实现了知识传授、能力培养和价值引领的有机统一,而且也使学生的思想品德和社会责任感得到了提高,能更好地为社会作出贡献。
2.2 以学科专业建设为契机,围绕“四有建设”改善实践创新条件,使学生工程实践和创新能力培养有可靠保障
食品专业坚持“不求所有,但求所用”的专业建设理念,采取“共商共建共享”等措施,围绕“四有建设”积极拓展各类实践教学资源,为学生工程实践和创新能力培养提供可靠保障。
2.2.1 有场所:加强实践创新基地建设,扩展学生实践创新的范围和深度
新工科专业产学研合作教育强调合作对象的代表性、教育内容的前沿性,并加强与产业研究院所的合作[2]。食品专业主动与知名企、校和研究机构合作,推动产学研深度融合。①以服务广西重点发展的优势特色食品产业为目标,结合目前人民大众对健康食品需求的增加,先后建立了“食品加工与营养健康实验教学中心”“金花茶康养食品研发基地”等实践基地,开展罗汉果、金花茶、荔浦芋头等地方特色农产品精深加工研究。②瞄准当前酒店、餐饮企业及消费者对于特色、快速美味食品预制菜消费的增长,发挥专业优势,逐步建立了“大师工作室”“桂菜协同中心”等校内外特色实践创新基地,与企业和当地政府合作开发如阳朔啤酒鱼、速食桂林米粉、荔浦扣肉等民族传统、地方特色食品。这些基地的建立不仅加深了专业与地方经济建设的融合度,促进了营养健康产业与旅游行业的发展,而且也为学生的实践探索提供了优良的场所,扩展了学生实践创新的范围和深度。
2.2.2 有师资:吸引集聚高水平人才队伍,提升学生实践创新的水平和高度
以上述基地为依托,各专业采取“引育并举”等措施,吸引专业素养高、创新意识强的企业工程技术和管理人员、烹饪大师、博士等高水平人才加盟。采取“外引内出”等举措,专业教师加大与同行的交流研讨。这些举动不仅带来了项目、资金、行业前沿信息和技术,促进教师教育教学理念转变、教科研水平提高,而且也为学生的实践创新提供了有效指导和帮助,为创新应用型人才培养提供了有力的师资队伍保障。
2.2.3 有机制:理顺实验实践管理机制,增加学生实践创新的环境和机会
食品专业的基础、专业实验室和实训中心等实践场所设置了专职实验管理人员,健全了规章制度,理顺了管理机制。如在保证常规教科研使用条件下,将实践创新场地和时间从以往部分开放改为现在全部预约开放,为学生实践创新训练尤其是在课外实践探索提供充裕的环境条件和时间。
2.2.4 有氛围:加强学术交流和合作,拓宽学生实践创新的视野和思路
①主动请进来。通过举办“大师讲堂”“新工科研讨会”“食品类一流专业与课程建设研讨会”等活动,邀请专家学者来校讲学,与专业课堂形成互补,让师生了解食品行业和大健康产业最新的工程技术理念、动态和发展趋势。②积极走出去。鼓励师生积极参加各种学术会议、培训和比赛,踊跃与同行大师专家交流互动,拓宽视野。如派出骨干教师参加国家级营养配餐员培训、执裁广西营养职业技能大赛等,推动专业健康饮食与营养配餐等相关工作高质量发展,助力应用型人才培养。③努力拓展国外实践教学资源。如派出烹饪与营养教育专业学生赴泰国正大管理学院进行泰餐制作、市场调研和食品营销的教学实践交流,为学生专业素养训练提供更多机会。这些活动不仅促进了专业学术交流与合作,形成了服务食品和健康产业发展的良好氛围,而且也丰富了学生的专业知识,拓宽了学生实践创新的视野和思路。
2.3 以人才培养方案为基础,运用“四优措施”优化实践教学体系,使学生工程实践和创新能力培养有扎实保证
扎实的专业基础知识是工程实践和创新能力培养的基础。为确保学生对专业基础知识的学习与掌握效果,食品专业运用“四优措施”对专业教学体系,尤其是实践实训教学体系、课程内容和教学指导等进行了改革优化。
2.3.1 完善优化实践实训教学体系
各专业设置了课程实验(设计)、综合实验(实训)、社会调查、认知实习、生产实习、毕业论文(设计)、课外创新实践等实践教学环节,构建了专业基础能力—专业综合能力—创新能力培养的螺旋上升的“三层次”实践实训教学体系,为学生实践能力培养提供可靠保证。同时,各专业还规范了实践教学流程和评估标准,加强实践教学质量监控和评估,及时发现问题并加以解决。
2.3.2 整合优化专业课程内容
①课程间教学内容整合。制订人才培养方案时充分考虑课程间逻辑性衔接,编制课程教学大纲时对关联课程知识内容进行梳理整合,避免课程间内容重复和联系松散。②课程内教学内容优化。从以章节为序的课程教学向以模块化的组合教学转变,使课程群间知识进行深度融合,为跨课程的综合性与创新性实验提供更好的基础与保障。③适时更新教学内容。以“食品分析”为例,增设六堡茶、柚子等广西地方特色食品功能成分分析与利用等综合性实验,使实验内容与地方生产实际紧密结合;开设纳米化食品功能因子检测等创新性实验,将教师科研成果和食品行业前沿内容等引入教学中[13]。
2.3.3 改革优化实践教学方法和手段
①建立以学生为中心的实践教学方式。引入OBE成果导向教育理念,以互动式、对话式、探究式课堂等为主,广泛采用案例教学、项目化教学、团队合作等教学方法,激发学生的实践创新潜能。②改革实验教学过程。以专业课程为重点,明确各实验项目的要求和考核规定,采用分组模式,建立课前预习检查—课中指导考核—课后帮扶拓展的实验课教学流程,提高实验课教学效果。同时,建设高质量数字化教学资源,丰富、拓展学生的学习内容和空间。③深化产教融合课程建设。产教融合课程主要为实践类课程,由校企双方共建。以“中国名点”课程中广西灰水粽的制作为例,课前双方教师就传统粽子文化如何有机融入教学设计,如何结合课程指导学生开展创新创业活动进行沟通并确定教学方案;课中先由学校教师介绍端午习俗及粽子相关知识,接着由企业教师演示、分解灰水粽制作工艺要点,最后师生一同体验传统粽子制作过程;课后师生共同探讨传统粽子制作技艺、口味和保存方法等的改进与创新。类似的产教融合课程交流活动,既为教师提供了良好的教学研究示范,又为学生的工程实践和创新能力培养提供了新思路。
2.3.4 提升优化毕业论文(设计)质量
毕业论文(设计)质量是反映学生综合素质的重要指标。食品专业高标准建立了从开题、实验、撰写、答辩到修改和归档的完整毕业论文(设计)工作流程和制度,明确师生在各阶段任务,并严格贯彻执行。学生毕业论文(设计)全部依托于教师科研项目或学生科研探索项目开展,真题真做。烹饪与营养教育专业还开展了毕业设计成果展。在师生共同努力下,2018级、2019级食品专业有13篇毕业论文(设计)获得了校级优秀毕业论文(设计)。
经系统性地优化实践教学体系,有针对性地培养学生的实践动手能力,学生具备了较扎实的专业基础知识,能够更好地结合工程实际主动提出问题、借助实验仪器和所学知识分析并解决问题。学生在各种实践活动中也表现出色,2019年以来,先后获得了包括中国营养学会“千日营养杯”妇幼膳食及月子餐设计营养大赛特等奖、世界奥林匹克烹饪大赛国家青年队团体赛银奖、全国食品专业工程实践训练综合能力竞赛(西部赛区)团体二等奖等奖项。
2.4 以学生科技创新活动为载体,采取“三建途径”健全创新创业教育机制,使学生工程实践和创新能力培养有坚实支撑
科技创新竞赛是培养和提升学生实践能力、创新意识以及综合素质的有效环节[5]。食品专业大力从政策、经费、条件上加强保障,全力推进创新创业工作高质量开展。
2.4.1 组建了服务学生创新创业的专门机构
成立了启航服务中心,指定专人负责,为师生创新创业活动提供支持与服务。以此为平台,吸引集聚了一批服务意识突出、综合素质高和竞赛指导经验丰富的校内外教师为学生参加各种竞赛和考研提供专门辅导。
2.4.2 搭建了创新创业教育体系
①开设了公共基础课(面向全体学生)—“专创融合”课程(面向专业学生)—以项目为依托的“精英式”课程(面向“种子库”项目学生)递进式创新创业“三级”课程教学体系。②积极开展创新创业专题讲座、论坛、培训和实践比赛。③持续深化实践“专创融合”教育教学改革。通过上述方式建立了“启蒙—训练—模拟—实战”的创新创业教育体系,使创新创业教育深度融入专业教育全过程。
2.4.3 构建了创新创业竞赛指导机制
①分阶段、分类别开展有针对性的赛事解读、计划书撰写和项目培训等帮助学生开展创新创业活动。②在多维度、多形式遴选优秀参赛项目基础上,以专题讲座、项目训练营、一对一和一对多等形式对项目进行渐进式辅导和帮扶。③充分发挥专业产学研深度融合优势,使学生创新竞赛有工程背景导师支持,创业竞赛有创业经验导师引领。
有效的创新创业教育机制使学生不仅能够在实际中提出更多的创新点和解决方案,而且也能够更好地与他人合作完成任务。2019年至今,食品专业学生获得了与食品学科相关的大学生创新创业训练计划项目立项国家级20余项、自治区级30余项,获得“互联网+”大赛、“挑战杯”竞赛和中华职教大赛等自治区级及以上奖项50余项。2022年,食品专业学生在第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛广西赛区选拔赛中获3项金奖,获全国总决赛银奖和铜奖各1项,实现了学校在“互联网+”大赛上自治区级金奖、国赛奖项零的突破。学生的实践创新能力有了明显提升。
2.5 以帮助学生全面成长为驱动,开展“三类服务”提升学生自我发展能力,使学生工程实践和创新能力培养有稳定依托
除让学生学习专业知识和技能外,食品专业还通过提供不同服务,有意识地培养学生适应社会变化及自我发展的能力,促使学生综合素质提高,竞争力增强。
2.5.1 全力深化产学研合作为学生的多元化发展服务
积极与正大集团等企业共建“正大创新班”,与哈尔滨商业大学、桂林医学院等高校联合培养硕士研究生,努力为学生的综合素质培养和多元化发展提供良好条件。由于综合素质较高,食品专业2018级、2019级有4名同学获得了“广西壮族自治区优秀毕业生”荣誉称号。
2.5.2 合力开设专项辅导班等为学生的可持续发展服务
鼓励学生积极参加硕士研究生、公务员和教师资格等可提升自己发展能力的学习、培训和考试,积极整合资源开设专项辅导班,主动为学生可持续发展服务。以考研为例,在启航服务中心主导下,以青年教师和历年考取硕士研究生学生为骨干,建立了考研指导与关怀相结合的考研辅导体系,为考研学生提供全面专业的支持。2018级、2019级食品专业共有38名同学考取了四川农业大学、广西大学、浙江工商大学等国内知名高校的食品类专业硕士研究生,专业录取率和对口率均居学校前列。学生的可持续发展能力和竞争力明显增强。
2.5.3 大力开展文体、志愿服务等活动为学生的全面发展服务
如积极利用餐饮专长连年在学校开展美食文化节、服务第24届北京冬季奥运会,运用营养学知识连续多年服务全民营养周等志愿活动,积极承办广西大学生食品学科创新创业大赛等竞赛,有效促进学生将专业理论知识运用到生产实践中,培养学生适应变化、社会参与、合作组织、沟通和传播等能力。
3 结语
教学相长,通过对学生工程实践和创新能力的强化培养,使学生不仅掌握了较扎实的专业知识和技能,而且也培养了创新创业意识和思维,为未来的成长发展奠定了良好基础。而教师则在指导学生过程中也获得了教学理论和实践相结合的宝贵经验,对深化教育教学改革具有重要意义。由于指导学生创新创业成效显著,食品专业3位教师获得了学校“2021年创新创业优秀指导教师”荣誉称号(全校共10人);2021年,食品科学与工程学科获评为校级一流学科,烹饪与营养教育专业获批为国家级一流本科专业建设点、自治区级特色专业;2022年,食品专业获批广西壮族自治区桂菜工业化加工与营养安全工程研究中心、广西高校桂菜工业化加工与安全重点实验室;2023年,桂菜产业学院正式揭牌。专业办学条件的改善又为学生的工程实践和创新能力培养进一步提供了良好条件,形成了新工科人才培养的良性循环。下一步,食品专业将以工程教育专业认证为抓手,持续推进学生工程实践和创新能力培养方式的完善和优化:以行业需求为导向,以实际应用为驱动,及时调整人才培养方向和重点;利用数字信息技术深度赋能课程教学和专业教育;采用虚拟仿真技术优化实验实训条件;在教学资源开发、实习实训、技术攻关、双创指导等方面进一步增强产学研协同;加强国际交流与合作,鼓励学生多参加国际竞赛和学术会议,开展留学生项目等拓展学生的国际视野和创新能力,以进一步提高食品类专业人才培养质量。